Використання ілюстративного матеріалу при виченні розділу “Квантова фізика”

Педагогіка і виховання » Формування квантових уявлень при вивчені фізики в загальноосвітній школі » Використання ілюстративного матеріалу при виченні розділу “Квантова фізика”

Сторінка 5

Дослід Дж. Фрака і Г. Герца підтверджує, що енергія атомів і молекул може змінюватися не безперервно, як у макросвіті (наприклад, під час охолодження або нагрівання), а певними порціями – квантами – стрибкоподібно. З певною мірою наближення цей процес ілюструють стрибкоподібною зміною потенціальної енергії гирі годинника і передавання її маятнику (мал. 1.22 проектують на екран).

Важливо, щоб учні засвоїли дві основні ідеї квантової механіки – ідею квантування та ідею корпускулярно-хвильового дуалізму. Суть ідеї квантування полягає в тому, що фізичні величини, які характеризують мікроб’єкти, за відповідних умов набувають певних дискретних значень; суть другої ідеї в тому, що мікрочастинкам притаманний корпускулярно-хвильовий дуалізм.

Гіпотезу де Бройля про корпускулярно-хвильовий дуалізм експериментально підтвердили в 1927 р. Девісон і Джермер.

Суть їх досліду можна проілюструвати за допомогою мал. 1.23, а. Девісон і Джермер спостерігали дифракцію електронів під час його розсіювання на кристалах (мал. 1.23,б); при цьому дифракційною решіткою була кристалічна решітка. На мал.1.23, а зображено електронно-променеву трубку для дослідження дифракції електронів. Між електродами А цієї трубки прикладено високу напругу. На шляху прискореного електричним полем моноенергетичного пучка електронів розміщено тонку металеву фольгу Ф (). Електрони розсіюються на дрібних, хаотично розміщених кристалах і потрапляють на екран Е, утворюючи дифракційну картину (див. мал. 1.23, б). Утворену картину дифракції електронів (мал. 1. 24, б) порівнюють з дифракцією пучка рентгенівського випромінювання (мал. 1.24 а).

Питання про лазери внесено до програми для ознайомлювального вивчення. Тому важливо в доступній формі розглянути принцип дії та будову лазерів, користуючись мал. 1.25, а, б для випадку трирівневої системи. Зазначають, що в деяких речовин в наборі енергетичних станів є такі збуджені стани, в яких атоми можуть перебувати не , як звичайно, а більший час (порядку ). Ці стани (на мал. 1. 25 – стан ) називаються метастабільними. В таких речовинах є можливість створювати інверсну (надлишкову) заселеність метастабільного енергетичного рівня і цим підсилювати вимушене випромінювання.

На мал.1. 25 зображено: - основний стан, - метастабільний з часом життя порядку , - збуджений стан з часом життя порядку . Якщо речовину лазера (наприклад, рубін) опромінювати фотонами , то певна частина атомів цієї речовини перейде у збуджений стан . З цього стану атоми можуть перейти не тільки в основний стан , а й у метастабільний (див мал. 1. 25, а), внаслідок чого створяться умови індукованого випромінювання. Якщо на підготовлену так речовину напрямити тепер фотони , то внаслідок властивості індукованого випромінювання падаюче випромінювання підсилиться за рахунок переходів з метастабільного стану у стан (див. мал. 1. 25, б).

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7

Це цікаво:

Опори, як ключ до розуміння похідних слів
А зараз варто детальніше познайомитися з опорами похідних слів, які забезпечують легке розуміння цих лексичних одиниць. В суфіксальних похідних опорами слугують: а) знайоме значення похідної основи; б) значення суфікса; в) частина мови похідного. При цьому значення суфікса часто показує, яким чином ...

Роль експерименту у педагогічних дослідженнях
Експеримент грає провідну роль під час здійснення освітніх, педагогічних реформ, робить можливою практичну перевірку професійної компетентності фахівців, професійні уміння і навики, теоретичні знання, використовувані в практичній діяльності. В ході дослідження шляхом проведення експериментів були з ...

Методи стимулюванні навчальної діяльності студентів у процесі навчання
У попередній главі вже розглядалася важливість проблеми мотивації в процесі навчання. Різноманітні дослідження структури діяльності людини незмінно підкреслюють необхідність у ній компонента мотивації. Як діяльність протікає більш ефективно і дасть якісні результати, якщо при цьому в особистості ма ...

Інтерактивні уроки

Інтерактивні уроки

На початку ХХІ століття соціокультурний розвиток людства визначив закріплення складної та суперечливої тенденції, що дістала назву глобалізації.

КАТЕГОРІЇ

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.novapedahohika.com